METABOLISMO CELULAR

1.    La descomposición del agua en la fotosíntesis tiene lugar en el fotosistema II en la fase acíclica de la fase luminosa. Esta descomposición se debe a una fotólisis para producir 2 electrones que neutralizarán la clorofila excitada previamente por los fotones solares, media molécula de oxígeno al medio y dos protones al interior del tilacoide para formar el gradiente protónico. 

2.  A) En la fase acíclica de la fase luminosa se produce la fotólisis del agua para conseguir media molécula de agua, dos protones y dos electrones. Posteriormente los protones pasarán al lumen, el interior del tilacoide y los electrones comenzarán una cadena que atravesará la plastoquinona, el complejo citocromo b-f, la plastocianina, el fotosistema I, la ferredoxina y por último llegarán a la NADP+ reducatasa donde ejercerán su función de reducir el NADP+ para producir NADPH y que éste sea aprovechado por el ciclo de Calvin en la fase oscura de la fotosíntesis. Además el gradiente protónico generado en el interior de los  tilacoides servirá de fuente de energía para que la ATP sintetasa pueda unir el ADP con una molécula de fósforo inorgánico. 
En la fase cíclica, interviene únicamente el fotosistema I, donde los electrones excitados de la clorofila saltan por la cadena transportadora de electrones para volver a ella, por lo cual no es necesaria la fotólisis del agua en este proceso. No se produce la reducción del NADP+ ni se desprende oxígeno pero sí que se obtiene algo de ATP. Los electrones llegan a la ferredoxina pero en vez de continuar hacia la NADP+ reductasa son desviados al complejo citocromo b-f que bombea protones desde el estroma al interior del tilacoide. Estos provocan la síntesis de ATP mediante la ATP-sintetasa. Los electrones pasarán a la plastocianina y de ésta al fotosistema I de nuevo.

B) Es posible porque tienen tilacoides en su citoplasma con pigmentos fotosintéticos responsables de realizar la fotosíntesis.

3. La finalidad de:
-El metabolismo: es obtener materia/energía para poder llevar a cabo las funciones vitales del propio organismo.
-El catabolismo: obtener moléculas sencillas o metabolitos a partir de moléculas orgánicas más complejas, por ejemplo degradar el dióxido de carbono de los hidratos de carbono.
-El anabolismo: obtener moléculas complejas, orgánicas, a partir de moléculas inorganicas más pequeñas, por ejemplo construir una proteína a través de sus aminoácidos.
-Respiración celular: tiene como finalidad obtener dióxido de carbono, energía en forma de ATP y agua.
-Fotosíntesis: obtener materia orgánica como puede ser la glucosa.

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4. La fotosíntesis es un proceso anabólico por el cual se transforma la energía luminosa en energía química. La primera molécula en la que queda almacenada esa energía química es el ATP. Posteriormente, el ATP se utiliza para sintetizar otras moléculas orgánicas más estables.
-Fotofosforilacion: la fotofosforilación es un proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y Pi (fosfato inorgánico) llevado a cabo por las ATP-sintasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales. Es un proceso de la fase luminosa de la fotosíntesis en el que se utiliza la energía liberada en el transporte de electrones para bombear protones desde el estroma al interior del tilacoide con el fin de crear un gradiente electroquímico el cual, al disiparse por la salida de protones del tilacoide al estroma a través de las ATP-sintasas, acopla esta energía protón-motriz a la fosforilación del ADP para formar ATP. La energía necesaria la proporciona la luz que es captada por los pigmentos fotosintéticos.
-Fosforilación oxidativa: está constituida por la cadena de electrones y la quimiósmosis. En la cadena de electrones, los NADH y FADH2, son oxidados en el primer complejo que aparece, para donar electrones al flujo electrónico. Esto lo hacen convirtiéndose en NAD+ y FAD. Conforme se mueven los electrones en la cadena, se desplazan de un nivel de energía más alto a uno más bajo, lo que libera energía. Parte de esta energía se utiliza para bombear iones de H+, lo que los desplaza desde la matriz hasta el espacio intermembranoso, que asegura un gradiente electroquímico. Con ello, los H+ pasan a través de una enzima llamada ATP sintetasa que aprovecha esa energía generada para juntar ADP con un Pi (fosfato inorgánico) y poder crear ATP.
-Quimiosíntesis: consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se libera en reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos reducidos. El posterior uso de ese ATP se utiliza para transformar la materia inorgánica en materia orgánica. Los organismos que realizan estos procesos se denominan quimioautótrofo o quimiolitótrofos; todos ellos son bacterias.

5. Un ejemplo de catabolismo es la glucólisis, que se da en el citosol celular y otro el ciclo de krebs que se da en la matriz mitocondrial. Un ejemplo de anabolismo es la fase luminosa de la fotosíntesis que se da en las membranas de los tilacoides y otro la glucogenogénesis que se da en el citosol celular.

6. Se trata del proceso de la fase luminosa cíclica. El ATP y el NADPH formados en la fase luminosa de la fotosíntesis se utilizan para obtener energía y poder formar la materia orgánica en la fase oscura en el ciclo de Calvin a partir de moléculas inorgánicas. Los cloroplastos intervienen en este proceso dado que es en su estroma donde se realiza la fase oscura y en la membrana de sus tilacoides es donde tiene lugar la fase luminosa cíclica y acíclica.

7. El ATP es el adenosín trifosfato, un nucleótido formado por una pentosa, una base nitrogenada y tres grupos fosfato unidos mediante un enlace diéster fosfórico. Actúa en el metabolismo como molécula de reserva energética. Su función en los organismos es almacenar y ceder la energía que hay en sus enlaces. La síntesis de ATP se realiza de dos maneras: Fosforilación a nivel de sustrato: gracias a la energía que se libera al romperse un enlace de una biomolécula, por ejemplo en la glucólisis obtenemos dos moléculas de ATP a nivel de sustrato. Fosforilacion oxidativa: en las crestas de las mitocondrias y los tilacoides de los cloroplastos, estas enzimas sintetizan ATP cuando su interior es atravesado por un flujo de protones (H+), por ejemplo en la cadena transportadora de electrones.

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8. La fotosíntesis oxigénica a la realizan todos excepto los hongos. Por otro lado, la respiración celular es llevada a cabo por todos incluidos los hongos.

9. La fotosíntesis es el proceso metabólico de transformación de la energía luminosa procedente del sol en energía química, que es almacenada en moléculas orgánicas las cuales se sintetizan. Es posible gracias a los pigmentos fotosintéticos, moléculas capaces de captar la energía luminosa y transferirlo a un flujo electrónico corriente. La fotosíntesis se compone de dos fases: -Fase luminosa: tiene lugar en los tilacoides, específicamente en su membrana y se caracteriza por la captación de energía luminosa, generando ATP y nucleótidos reducidos. -Fase oscura: tiene lugar en el estroma de los cloroplastos y a partir de ATP obtenido en la fase luminosa además de NADPH, se sintetizan moléculas orgánicas.

10. La fase luminosa consta de dos fases, la fase cíclica y la fase acíclica. En la fase luminosa acíclica interviene el fotosistema l y el ll. El fotosistema ll es el primer receptor que capta la energía lumínica por los pigmentos como la clorofila, que se excita y cede dos electrones al primer aceptor de electrones para que comience el flujo electrónico. Más tarde, los electrones se encontrarán con el fotosistema l que recibe más luz y es captado por otro tipo de clorofila, la cual cede dos electrones que llegarán al NADP+ reductasa, que toma el exceso de protones del estroma, y se reduce para formar NADPH. Más tarde esa fuerza electrogradiente de los protones hará que la ATP sintetasa sea capaz de unir ADP con fosfato inorganico para crear ATP. La fase luminosa cíclica: sólo interviene el fotosistema l. Inciden dos fotones sobre el fotosistema l y un tipo de clorofila libera dos electrones al aceptor primario, y se inicia una cadena de transporte de electrones que impulsa dos protones desde el estroma al interior del tilacoide conforme su paso. La cadena de transporte electrónico, transfiere los dos electrones a la clorofila P700 de nuevo para reponer los electrones que ha perdido. Los electrones llegan a la ferredoxina y de ahí pasan al citocromo B, y de éste pasa a la plastoquinona, que capta dos protones y se reduce. La plastoquinona reducida, cede los dos electrones al citocromo F, que introduce los dos protones en el interior del tilacoide. Estos, al salir de los ATP-sintetasa provocan la síntesis de ATP. La plastocianina retorna los electrones a la clorofila P700.
El balance global de la fase luminosa de la fotosíntesis es NADPH y ATP.

11. Los organismos autótrofos quimiosintéticos son organismos capaces de sintetizar todas las moléculas a partir de sustancias inorgánicas simples y usando como fuente de energía la oxidación de compuestos inorgánicos

12. Se denomina metabolismo al conjunto de reacciones químicas enzimáticamente catalizadas que tienen lugar en la célula. Su objetivo es la correcta manipulación de la materia y la energía por parte de la célula para así mantener el estado vital y poder realizar correctamente sus funciones.

13. a) Falso. Todas las células eucariotas tienen mitocondrias ya que es ahí donde realizan la respiración celular. b) Verdadero. Las células eucariotas quimioheterótrofas no realizan la fotosíntesis pero sí la respiración celular. c) Verdadero. Las células procariotas no poseen ni mitocondrias ni cloroplastos ya que sus reacciones metabólicas se dan en el citoplasma. d) Verdadero. La fuente de energía para construir moléculas complejas proviene de la energía liberada de la rotura de enlaces químicos de otras moléculas más sencillas. Además a la raíz no llega la luz para que las células de esta puedan realizar la fotosíntesis.

14. El complejo antena posee pigmentos fotosintéticos como la clorofila a, la clorofila b y los carotenoides que captan la energía luminosa del sol y al hacerlo se excitan, transmitiendo esa energía de excitación de unas moléculas a otras hasta que la ceden finalmente al centro de reacción. Está a ambos las dos del centro de reacción del fotosistema. -Centro de reacción: en esta subunidad hay dos moléculas de un tipo especial de clorofila a, denominada pigmento diana, que al recibir la energía captada por los anteriores pigmentos transfiere sus electrones a otra molécula, denominada primer aceptor de electrones, que los cederá, a su vez, a otra molécula externa. Está situado entre los complejo antena del fotosistema.

15. La fotosíntesis es un proceso que ocurre en las plantas verdes, en cualquier lugar donde haya luz solar mientras que la quimiosíntesis es un proceso que ocurre en bacterias, en lugares alejados de la luz solar. Por otro lado, el primer proceso utiliza la luz solar para llevar a cabo esta función de síntesis mientras que el segundo proceso utiliza la energía desprendida de reacciones de oxidación. El agua es producto de la quimiosintesis, que transforma el sulfato de hidrógeno, el dióxido de carbono y el oxígeno para producir también azúcares cuando en cambio la fotosíntesis requiere el agua para transformarla junto con el dióxido de carbono en glucosa y oxígeno.
La fotofosforilación es el proceso de fosforilación que ocurre en el tilacoide del cloroplasto, durante la fase luminosa de la fotosíntesis mientras que la fosforilación oxidativa es el proceso de la unión de ADP con fosfato inorganico para producir ATP que ocurre en la cresta mitocondrial, durante la respiración aeróbica. En ambas se presenta un flujo de electrones que en el primer caso proviene de la ruptura del agua y en el segundo caso viene de los electrones contenidos en el hidrógeno del NADH y FADH2. El aceptor final de la fotofosforilacion es el NADP+ y de la fosforilacion oxidativa es el O2.

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16.Este proceso que realiza la vaca para sintetizar moléculas a partir de aminoácidos será, por una parte catabólico para degradar la hierba y conseguir los aminoácidos, y por otra parte será anabólico ya que a partir de esos aminoácidos construye proteínas como la mencionada en el enunciado (lactoalbúmina).

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17. La frase es verdadera ya que el ATP se degrada en procesos anabólicos, aportando energía o fosfatos para formar moléculas más complejas. 

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18. La síntesis de ATP se puede realizar de tres maneras:

-Fosforilación a nivel de sustrato: un fosfato inorgánico se une a la molécula de ADP gracias a la energía generada de la hidrólisis de algún enlace de una molécula. Esto ocurre por ejemplo en la glucólisis (citosol), cuando el ácido fosfoenolpirúvico libera su grupo fosfato para convertirse en ácido pirúvico y dar ATP. Esos procesos los regula la enzima quinasa.

-Fosforilación oxidativa: gracias a la cadena transportadora de electrones (crestas mitocondriales) se da, entre la matriz mitocondrial y el espacio intermembranoso una fuerza protón-motriz por parte de los H+ que genera energía al volver a pasar del espacio entre las dos membranas a la matriz en favor de gradiente por la enzima ATP sintetasa, y eso permite la unión del ADP y Pi.

-Fotofosforilación: en la membrana tilacoidal de los cloroplastos el agua se rompe, libera protones, medias moléculas de agua y electrones y estos últimos son captados por los fotosistemas. Los protones producidos por la rotura del agua salen al espacio tilacoidal, el lumen. Se genera un gradiente como en la fosforilación oxidativa y pasan los protones por las ATP sintetasas para dar lugar a ATP gracias a la unión de ADP con fosfato inorgánico.

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19. El acetil-CoA es muy importante para realizar el ciclo de Krebs, en el catabolismo. Este puede provenir de diversas rutas metabólicas:

De la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico procedente de la glucólisis, de la β-oxidación de los ácidos grasos y de la degradación de algunos aminoácidos.

Asimismo, en el ciclo de Krebs se consiguen muchas moléculas con poder reductor para luego dar lugar a ATP en la cadena transportadora de electrones.

Este acetil-CoA une diversas rutas metabólicas como la β-oxidación de los ácidos grasos, la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico o la degradación de algunos aminoácidos.

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20.a) El producto inicial de la glucólisis es la glucosa, que sufre una serie de transformaciones hasta convertirse en dos moléculas de ácido pirúvico.

b) En condiciones aerobias las dos moléculas de ácido pirúvico realizan el ciclo de Krebs para luego realizar la fosforilación oxidativa. En condiciones anaerobias los ácidos pirúvicos realizan la fermentación, que puede ser de diferentes tipos como la alcohólica o la láctica.

c) La glucólisis se produce en el citosol de la célula.

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21. La célula sí que está respirando ya que está consumiendo O2 para dar CO2 y degradar glucosa y así obtener energía en forma de ATP. Este proceso se realiza en la matriz mitocondrial (Ciclo de Krebs) y en las crestas mitocondriales que surca la membrana mitocondrial interna (la cadena transportadora de electrones o respiratoria)

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22. Se inicia el ciclo de Krebs, y al unirse el acetil-CoA y el ácido oxalacético se origina el ácido cítrico. El acetil-CoA puede provenir de la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, de la β-oxidación de los ácidos grasos o del catabolismo de los aminoácidos. El ácido oxalacético se forma en el ciclo de Krebs, cuando el ácido málico se oxida y los electrones que se liberan son captados por NAD+.

El ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz mitocondrial.

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23. En la fase oscura de la fotosíntesis o ciclo de Calvin, el CO2 entra al estroma del cloroplasto y allí se une a la ribulosa-1,5-difosfato debido a la acción de la enzima rubisco. Así da lugar a un compuesto inestable de seis carbonos, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérido y se reduce a gliceraldehído-3-fosfato tras romper cada una de estas moléculas un ATP y adoptar un nuevo fosfato a su fórmula.

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24. El NAD+ y el NADH + H+ son coenzimas, transportadores de electrones. Mientras que el NAD+ tiene tendencia a adoptarlos, el NADH + H+ se encarga de llevarlos para deshacerse de ellos. En la fosforilación oxidativa ese exceso de protones que se genera en el espacio intermembranoso dar lugar a ATP tras pasar éstas moléculas protónicas por la ATP-sintetasa. Este último, es la forma reducida de la primera, que es la forma oxidada. Los podemos encontrar en la glucólisis, el ciclo de Krebs y la β-oxidación de los ácidos grasos.

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25. En esta imagen se observa la fase oscura de la fotosíntesis. Proceso anabólico que se divide en dos etapas, la fase luminosa y la fase oscura. En la imagen observamos el ciclo de Calvin donde comienza en la fijación del CO2 a una molécula de ribulosa-1,5-difosfato gracias a la enzima rubisco dando lugar a un compuesto inestable llamado ácido-3-fosfoglicérico. Posteriormente se reduce este ácido gracias a la acción de coenzimas como el ATP y el NADPH que dará lugar al gliceraldehído-3-fosfato. A partir de este producto puede sintetizar monosacáridos, glicerina, ácidos grasos o aminoácidos. 

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26. -Fosforilación a nivel de sustrato: síntesis de ATP a partir de la energía liberada de una biomolécula al romper sus enlaces. Se produce en las mitocondrias porque este proceso se da en la respiración de glúcidos, concretamente, en el ciclo de Krebs que ocurre dentro de la mitocondria. También se produce en el citosol de la célula ya que también se da en el proceso de glucólisis.

-Fotofosforilación: proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato llevado a cabo por las ATP-sintasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales. Se produce en las mitocondrias porque forma parte del transporte de electrones en la cadena respiratoria que tiene lugar en las mitocondrias como consecuencia de la respiración de glúcidos.

-Fosforilación oxidativa: proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato, llevada a cabo por la ATP sintetasa en la cadena transportadora de electrones en las crestas mitocondriales durante la respiración celular. Se produce en los cloroplastos ya que en su interior tienen el pimiento de la clorofila que capta la luz solar.

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27. El proceso de transporte electrónico mitocondrial es la última etapa de la respiración, en este se oxidan las coenzimas reducidas y de esta forma son utilizadas para sintetizar ATP a partir de la energía que contienen.

La cadena transportadora está formada por una serie de enzimas , cada una de estas enzimas aceptan electrones y luego los transfiere a la molécula siguiente mientras que ello dota de cierta energía a complejos como el citocromo b-f que transporta H+ de la matrix mitocondrial al espacio intermembranoso para crear un gradiente protónico y así permitir que con el paso de estos protones por la aTP-sintetasa, se genere ATP, la finalidad de este proceso.

La función de la cadena respiratoria es transportar los electrones y bombear protones. Está formada por grandes complejos proteicos, ubiquinona y citocromo. Se  localiza en la matriz mitocondrial.

28. En la hélice de Lynen de los ácidos grasos se produce un FADH2 y un NADH que pasa a la cadena transportadora de electrones y un Acetil-coA que pasa al ciclo de krebs. Además se consume 2 ATP y un FADH.

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29. El gradiente electroquímico entre la matriz mitocondrial y el espacio intermembrana se genera mediante el paso de protones de la matrix mitocondrial al espacio intermembranoso debido a el complejo proteico citocromo b-f, el cual bombea protones para que luego estos pasen a través de las ATPasas a la matriz de nuevo y producir ATP.

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30. La primera molécula común en las rutas catabólicas de los glúcidos y lípidos es la dihidroxiacetona-3-fosfato. El destino final es la síntesis de ATP en el ciclo de Krebs.

31. El ciclo de Calvin es un proceso cíclico que ocurre en el estroma de los cloroplastos y forma parte de la fase oscura de la fotosíntesis en el que se utiliza a ATP y NADPH, que provienen de la fase luminosa para sintetizar materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas. Consta de dos fases:

Fijación del CO2: una molécula de CO2 se fija a la ribulosa-1,5-difosfato y gracias a la enzima rubisco se forma un compuesto inestable de seis átomos de carbono que posteriormente se disocia en 2 ácido-3-fosfoglicérico.

Reducción del CO2 fijado: entra ATP al ciclo y se reduce el ácido-3-fosfoglicérido a gliceraldehído-3-fosfato. Este puede tomar tres caminos: regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato, síntesis de almidón, ácidos grasos y aminoácidos o síntesis de glucosa y fructosa.

Rendimiento neto del ciclo de Calvin: por cada CO2 que entra al ciclo se necesitan dos moléculas NADPH y tres de ATP. Entonces, para obtener una molécula de glucosa se necesitan 6 CO2 y, por tanto, 12 NADPH Y 18ATP. Para conseguir 12 NADPH en la fase luminosa acíclica se necesitan hidrolizar 12 moléculas de H2O. Como por cada molécula que rompo entran cuatro protones y voy a romper 12 se obtendrán 48 protones obteniendo entonces 16 ATP. Los otros 2 ATP que faltan se obtienen de la fase luminosa cíclica.

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32. Son nucleótidos encargados de almacenar y transportar energía, por ello están relacionadas con los ácidos nucleicos, ya que están formados por los mismos elementos (3 grupos fosfatos, una pentosa y por bases nitrogenadas)

b) Son las llamadas monedas energéticas, se encargan de transportar la energía liberada de una a reacción a otra, y pueden estar en forma reducida y en forma oxidada, dependiendo de si captan electrones o los liberan, así podemos identificar una molécula llena de energía y una libre de energía.

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34. El balance energético total sería de 38 ATP en procariotas y 36 ATP en eucariotas.

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35. Se forma en el catabolismo y en el anabolismo, en el catabolismo la obtenemos en el paso previo al ciclo de Krebs en la respiración, en la activación de los ácidos grasos en el catabolismo de los lípidos y en el catabolismo de las proteínas. En el anabolismo la encontramos en la síntesis de ácidos grasos en el catabolismo y en la síntesis de triacilglicéridos.

b) -Glucogénesis: comienza con una molécula de glucosa y obtiene como resultado dos moléculas de ácido pirúvico. Está situado en el citosol.

-Fosforilación oxidativa: a partir de protones se obtiene ATP y se da en las crestas mitocondriales y el espacio intermembranoso.

-B-oxidación: Es la llamada hélice de lynen y forma a partir de una larga cadena hidrocarbonada y la CoA-SH acetil-coA por vuelta. Esta hélice tiene lugar en la matriz mitocondrial.

b) Cuando la molécula de acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs puede continuar su ciclo o desviarse cuando está en forma de ácido pirúvico, salir de la mitocondrial, entrar en la hélice de Lynen situada en el citosol como acetil-CoA y dar como resultado Acil-CoA yendo directamente a formar parte de los triglicéridos. De una grasa podemos formar glucosa, ya que a partir del acetil-CoA se podría desviar el malato (ciclo de Krebs) y formar parte del ácido 2-fosfoenolpirúvico y realizar así toda la glucólisis a la inversa. 

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36.– Metabolismo: Se encarga de la transformación de biomoléculas, con el fin de obtener energía y materia para llevar a cabo las funciones vitales.

– Anabolismo: Proceso metabólico que se encarga de la construcción molecular. Transforma moléculas sencillas en otras más complejas.

– Catabolismo: Proceso anabólico en el que se sintetiza moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas. En este proceso se libera energía. El anabolismo y el catabolismo están relacionados ya que los productos de una reacción anabólica o catabólica pueden ser los reactivos de la otra.

Se distingue la Glucólisis ya que a partir de la glucosa se obtiene Ácido Pirúvico. La descarboxilación oxidativa ya que del piruvato obtenemos Acetil-_CoA. Fermentaciones ya que a partir del piruvato se obtiene lactato. El ciclo de Krebs ya que aparece el ácido oxalacético y el Acetil–CoA. Finalmente la cadena respiratoria.

b) Interviene mayoritariamente la mitocondria, el citosol y los cloroplastos. En el citosol se realiza la glucólisis, en la mitocondria el ciclo de Krebs y el ciclo de Calvin en el estroma de los cloroplastos, en las crestas mitocondriales la cadena transportadora de electrones y en los tilacoides de los cloroplastos la fotosíntesis

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37- En la oxidación completa de la glucosa se obtienen 36 ATP si corresponde a una célula eucariota, porque se gastan 2 moléculas de ATP al atravesar la membrana mitocondrial. En las bacterias al no tener mitocondrias, no existe ese gasto de ATP por lo que el balance global es de 38 ATP. Sin embargo, comparándolo con el ATP obtenido en la fermentación anaerobia de la glucosa observamos que se obtienen 2 moléculas de ATP. Esto ocurre porque el proceso de la fermentación no comprende la cadena transportadora de electrones y como consecuencia, se obtiene únicamente el ATP obtenido en la glucólisis. 

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38. La cadena de transporte de electrones se encuentra tanto en procariotas como en eucariotas. En las procariotas se encuentra adosado a la membrana plasmática y en eucariotas se encuentra en cloroplastos concretamente en sus membranas tilacoidales en el caso de las células vegetales, y en el caso de las células animales se encuentran en las crestas mitocondriales de las mitocondrias.

El oxígeno actúa como el último aceptor de electrones, además interviene en la formación de agua en la respiración celular.

La llevan a cabo todos los organismos aerobios, los cuales tienen como objetivo obtener energía.

39. Las reacciones que se dan principalmente son de oxidación-reducción. El NADH y EL FADH2 generados continúan hacia la cadena transportadora de electrones donde finalmente se obtendrá ATP. El GTP liberado a nivel energético es igual al ATP por lo que ya es una moneda energética. El C02 es liberado.

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40. - Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en el interior de las células de los seres vivos con el fin de satisfacer sus necesidades de materia y energía. En el metabolismo celular se distinguen dos fases que a su vez, estas, están relacionadas: el catabolismo y el anabolismo.

-Catabolismo: conjunto de reacciones metabólicas que tienen como objetivo la obtención de energía y moléculas precursoras a partir de otras más complejas. Los procesos catabólicos son de degradación y en ellos, se libera energía química por tanto, son reacciones exergónicas.

-Anabolismo: conjunto de reacciones metabólicas que tienen por objetivo la síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas precursoras sencillas y energía. Los procesos anabólicos son sintéticos y consumen energía, por tanto son reacciones endergónicas.

-Los procesos catabólicos y anabólicos no son reversibles en su totalidad, pues algunas reacciones que se realizan en un sentido, no son las mismas en sentido opuesto y se necesitarían otro tipo de enzima que catalizara dicha reacción (estas serían irreversibles y por tanto imposibles de llevarse a cabo en sentido contrario).

-El ciclo de Krebs sí es una encrucijada metabólica, ya que puede ser llevada a cabo tanto en procesos catabólicos como en anabólicos, obteniendo productos a través de una degradación o a través de la síntesis de estos.

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41. La quimiosíntesis consiste en la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas; y su posterior uso de ese ATP para transformar la materia orgánica en materia inorgánica. Los organismos que realizan estos procesos se denominan quimioautótrofos (todos ellos bacterias). 

En cuanto a su importancia biológica, muchos de los compuestos inorgánicos utilizados para la quimiosíntesis, proceden de la descomposición de la materia orgánica, llevada cabo por las bacterias y los hongos de la putrefacción. Estas bacterias quimioautótrofas las oxidan transformándolas en sales minerales que pueden ser absorbidas por las plantas. Es decir, que los organismos quimiosintéticos juegan un papel imprescindible al cerrar los ciclos biogeoquímicos.

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42. Los microorganismos son muy importantes para los procesos catabólicos de fermentación produciendo productos orgánicos. Además, las fermentaciones son importantes porque con ellas se obtienen nutrientes importantes, productos imprescindibles para la fabricación de medicamentos y de alimentos lácteos, como la leche y los quesos, entre otros.

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43. La fermentación y la respiración celular son dos rutas catabólicas importantes. Ambas son reacciones de degradación y por lo tanto, producen energía.

Las principales diferencias son:

El aceptor final de las fermentaciones es orgánico, mientras que en la respiración es inorgánico.

La manera de obtención de ATP es diferente pues, la respiración lo hace a través de la fosforilación oxidativa mientras que las fermentaciones por fosforilación del sustrato.

El lugar; la fermentación se da en el citosol y la respiración en la matriz mitocondrial.

En la fermentación no interviene la cadena de transporte de electrones, mientras que en la respiración celular sí, por ello se obtiene una mayor cantidad de energía en la respiración. 

El rendimiento energético es mucho mayor en la respiración celular alcanzando 36/38 ATP, mientras que en las fermentaciones únicamente se obtienen 2ATP.

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44.

A)  Indique los elementos de la figura representados por los números 1 a 8.

1. CO2

2. RIBULOSA-1,5-DIFOSFATO.

3. ADP +Pi

4. ATP

5. NADPH

6.NADP+

7. H2O

8. O2

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B) El ciclo de Calvin se da en el estroma de los cloroplastos de los organismos fotosintéticos. Los elementos 4 y 6 se forman en el estroma y son los productos de la fase luminosa de la fotosíntesis.

C) El ciclo de Calvin tiene como objetivo la producción de CO2 y H2O, con el aporte energético de la fase luminosa. Se conforma de tres etapas:

- La primera etapa consiste en la fijación de carbono mediante la carboxilación de R1, 5BP.

- La segunda etapa consiste en la reducción del carbono fijado en un compuesto de tres átomos de carbono el gliceraldehído- 3 - fosfato

- El ciclo podría continuar con el ciclo de las pentosas, con la síntesis de glucosa, fructosa, almidón, ácidos grasos o aminoácidos.

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45. Identifique las sustancias representadas por los números 1 a 6.

1-Ácido pirúvico.

2-Acetil-CoA.

3-ADP.

4-ATP.

5-NADH.

6-Oxígeno.

B) El proceso de glucólisis, la entrada de ácido pirúvico en la matriz mitocondrial y su posterior transformación en Acetil- CoA y la fotosíntesis.

C) En el esquema, el compuesto 2 se forma

El acetil-CoA se puede originar a través de otras sustancias, entre ellas un ácido graso, por medio de la betaoxidación de los ácidos grasos.

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46. a) El Esquema representa un cloroplasto ¿Qué denominación reciben los elementos indicados por los números 1-7?

ESPACIO INTERMEMBRANOSO.

MEMBRANA INTERNA.

MEMBRANA EXTERNA.

TILACOIDE DE ESTROMA.

ADN plastidial (circular).

RIBOSOMA.

TILACOIDE DE GRANA.

b) En la fase luminosa se obtiene ATP y NADH (16 ATP y 12 NADPH en la acíclica y 2 ATP en la cíclica para formar una molécula de glucosa con 6 carbonos). Para ello se hidrolizan un número determinado de moléculas de agua y en el ciclo de Calvin de la fase oscura se dan tantas vueltas (x6) como átomos de carbono tenga la molécula (en este caso, glucosa).

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c) Según la teoría endosimbiótica las mitocondrias y los cloroplastos tienen origen a partir de la fagocitación de bacterias por una célula animal primitiva. Como consecuencia, el ADN de mitocondrias y cloroplastos al fusionarse con el ADN inicial, el tamaño de este aumenta.

Por lo que este hecho no contradice dicha hipótesis.

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47. 

ESPACIO INTERMEMBRANOSO.

MEMBRANA INTERNA.

MEMBRANA EXTERNA.

TILACOIDE DE ESTROMA.

ADN CIRCULAR.

RIBOSOMA.

TILACOIDE DE GRANA.

b) 

Son orgánulos transductores de energía.

Poseen una doble membrana.

Tienen ADN circular en su interior.

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48. a) 

1. MATRIZ MITOCONDRIAL.

2. CRESTA MITOCONDRIAL.

3. RIBOSOMA (MITORRIBOSOMA).

4. MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA.

5 MEMBRANA MITOCONDRIAL EXTERNA.

6. ESPACIO INTERMEMBRANOSO.

7. ATP-asas.

8. COMPLEJOS PROTEICOS.

b)  Los procesos de las células eucariotas que tienen lugar exclusivamente en las mitocondrias son, el ciclo de Krebs que tiene lugar en la matriz mitocondrial y la cadena transportadora de electrones que tiene lugar en la membrana mitocondrial interna , concretamente en las crestas mitocondriales.

c)  Dos tipos de productos codificados por el ADN son las proteínas mitocondriales y ARNm.